Dobijanje sumporne kiseline i njena primena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 13:51

Danas se sumporna kiselina proizvodi uglavnom pomoću dvije industrijske metode: kontaktne i azotne. Kontaktna metoda je progresivnija iu Rusiji se koristi šire od azotne metode, odnosno metode kule.

Dobijanje sumporne kiseline počinje sagorevanjem sumpornih sirovina, kao što su gvozdeni pirit. U specijalnim pećima za pirit dobija se takozvani plin za pečenje koji sadrži oko 9% sumpor-dioksida. Ovaj korak je isti za kontaktne i azotne metode.

Dalje, potrebno je oksidirati nastali sumporni anhidrid u sumporni anhidrid. Međutim, prvo se mora očistiti od niza nečistoća koje ometaju daljnji proces. Plin za pečenje se čisti od prašine u elektrofilterima ili u ciklonskim aparatima, a zatim se dovodi u uređaj koji sadrži čvrste kontaktne mase, gdje se sumpordioksid SO₂ oksidira u sumporni anhidrid SO3_.

Ova egzotermna reakcija je reverzibilna - povećanje temperature dovodi do razgradnje formiranog sumpornog anhidrida. S druge strane, kako temperatura opada, brzina direktne reakcije je vrlo niska. Zbog togatemperatura u kontaktnom aparatu se održava unutar 480oS podešavanjem brzine prolaska gasne mešavine.

Dalje, kontaktnom metodom, sumporna kiselina nastaje kada se sumporni anhidrid kombinuje sa vodom.

Metodu sa azotom karakteriše činjenica da se sumpor-dioksid oksidira azotnim oksidima. Proizvodnja sumporne kiseline ovom metodom pokreće se stvaranjem sumporne kiseline interakcijom sumpor-dioksida iz plina prženja s vodom. Nadalje, nastala sumporna kiselina se oksidira dušičnom kiselinom, što dovodi do stvaranja dušikovog monoksida i sumporne kiseline.

Ova reakcijska smjesa se dovodi u poseban toranj. Istovremeno, podešavanjem protoka gasa obezbeđuje se da gasna mešavina koja ulazi u apsorpcionu kulu sadrži azot-dioksid i monoksid u odnosu 1:1, što je neophodno za dobijanje azotnog anhidrida.

Konačno, interakcija sumporne kiseline i azotnog anhidrida proizvodi NOHSO_{4 - nitrozilsulfurnu kiselinu.}

Rezultirajuća nitrozilsulfurna kiselina se dovodi u proizvodni toranj, gdje, razlažući se s vodom, oslobađa azotni anhidrid:

2NOHSO₄+ N₂O=N₂O ₃ + 2N₂SO_{4, koji oksidira sumpornu kiselinu formiranu u tornju.}

Azot oksid koji se oslobađa kao rezultat reakcije se ponovo vraća u oksidacioni toranj i ulazi u novi ciklus.

Trenutno primam u Rusijisumporna kiselina se proizvodi uglavnom kontaktnom metodom. Nitrozna metoda se rijetko koristi.

Upotreba sumporne kiseline je veoma široka i raznolika.

Najviše odlazi na proizvodnju hemijskih vlakana i mineralnih đubriva, potrebno je u proizvodnji lekova i boja. Uz pomoć sumporne kiseline, etil i drugih alkohola dobijaju se deterdženti i pesticidi.

Njegova rješenja se koriste u tekstilnoj, prehrambenoj industriji, u procesima nitriranja i za proizvodnju eksploziva. Sumporna kiselina služi kao elektrolit za ulivanje u olovne akumulatore, koje se široko koriste u transportu.